Gasudveksling i væv og lunger, hvordan sker det?

For at give celler, væv og organer ilt i menneskekroppen, er der et åndedrætssystem. Den består af følgende organer: næsehulen, nasopharynx, strubehoved, luftrør, bronchi og lunger. I denne artikel vil vi studere deres struktur. Og overvej også gasudveksling i væv og lunger. Definer funktionerne ved ydre åndedræt, der forekommer mellem kroppen og atmosfæren, og internt, der strømmer direkte på det cellulære niveau.

Hvorfor indånder vi?

De fleste mennesker vil reagere uden tøven: for at få ilt. Men de ved ikke, hvorfor vi har brug for det. Mange reagerer simpelthen: ilt er nødvendigt for at trække vejret. Det viser sig en ond cirkel. At bryde det til os vil hjælpe biokemi, som studerer den cellulære metabolisme.

Menneskets lyse sind, der studerer denne videnskab, har længe kommet til den konklusion, at ilt ind i væv og organer oxiderer kulhydrater, fedtstoffer og proteiner. I dette tilfælde dannes energisk dårlige forbindelser: kuldioxid, vand, ammoniak. Men det vigtigste er, at ATP syntetiseres som et resultat af disse reaktioner - et universelt energisubstans, der bruges af cellen til dets livsvigtige aktivitet. Man kan sige, at gasudveksling i væv og lunger vil forsyne kroppen og dets strukturer med ilt, der er nødvendigt for oxidation.

Gasudvekslingsmekanisme

Det indebærer tilstedeværelsen af mindst to stoffer, hvis omsætning i kroppen giver metaboliske processer. Ud over ovennævnte oxygen forekommer gasudveksling i lungerne, blod og væv med en yderligere forbindelse - carbondioxid. Det er dannet i reaktionerne af dissimilation. At være et giftigt udvekslingsstof skal det fjernes fra cytoplasmaet af celler. Lad os overveje denne proces mere detaljeret.

Kuldioxid diffunderer gennem cellemembranen i interstitielvæsken. Fra det går han ind i blodkapillærerne - venules. Desuden fusionerer disse skibe, der danner de nedre og øvre hule vener. De samler blod mættet med CO _2. Og send det til højre atrium. Med nedsættelsen af dets vægge går en del af venet blod ind i højre ventrikel. Herfra begynder den pulmonale (lille) cirkel af blodcirkulationen. Hans opgave er at mætte blodet med ilt. Venøs i lungerne bliver arterielle. En CO ₂ kommer igen ud af blodet og fjernes udenfor gennem åndedrætssystemet. For at forstå, hvordan dette sker, skal du først studere lungens struktur. Gasudveksling i lunger og væv udføres i specielle strukturer - alveolerne og deres kapillærer.

Lungens struktur

Disse er parrede organer placeret i brysthulen. Den venstre lunge består af to løber. Retten er større i størrelse. Den har tre dele. Gennem lungernes port indeholder de to bronchi, som forgrener, danner et såkaldt træ. På dets grene bevæger luften sig under inspiration og udånding. På små luftvejssygdomme er der bobler - alveoler. De samles i acini. De danner igen en lungeparenchyma. Det er vigtigt, at hver respiratorisk vesikel er tæt flettet af kapillærnetværket af små og store cirkelcirkler. Bringer grene af pulmonale arterier, der leverer venøst blod fra højre kammer, transporterer kuldioxid ind i alveolus lumen. Og de udadvendte lunge-venules tager ilt ud af den alveolære luft.

Arterielt blod går ind i det venstre atrium gennem lungevene og fra det ind i aorta. Dens forgrening i form af arterier tilvejebringes af kroppens celler, der er nødvendige for indre vejrtrækning med ilt. Det er i alveoli, at blodet fra venet bliver arterielt. Således udføres gasudveksling i væv og lunger direkte ved blodcirkulation gennem små og store cirkler af blodcirkulation. Dette skyldes kontinuerlige sammentrækninger af hjertekamrene i musklerne.

Ekstern vejrtrækning

Det kaldes også ventilering af lungerne. Det er en udveksling af luft mellem miljøet og alveolerne. Fysiologisk korrekt indånding gennem næsen giver kroppen en del luft af en sådan sammensætning: ca. 21% 02, 0,03% CO2 og 79% nitrogen. Ved luftvej kommer han ind i alveolerne. De har deres egen del af luften. Dets sammensætning er som følger: 14,2% 02, 5,2% CO ₂ , 80% N ₂ . Indånding, såvel som udånding, reguleres på to måder: nerve og humoral (koncentration af kuldioxid). Takket være excitationen af medulla oblongataets respiratoriske centrum overføres nerveimpulserne til respiratoriske intercostale muskler og membranen. Brystets volumen øges. Lunger, passivt bevægende efter sammentrækninger af thoracic hulrum, udvide. Lufttrykket i dem bliver under atmosfærisk tryk. Derfor kommer en del luft fra det øvre luftvej ind i alveolerne.

Udånding følger inspirationen. Det ledsages af afslapning af de intercostale muskler og hæve diafragmabuen. Dette fører til et fald i lungevolumen. Lufttrykket i dem bliver højere end atmosfærisk tryk. Og luft med et overskud af carbondioxid stiger til bronchiolerne. I øvre luftvej følger den også i næsehulen. Sammensætningen af udåndet luft er som følger: 16,3% O2, 4% CO2, 79N2. På dette stadium foregår der udveksling af gas. Pulmonærgasudveksling, udført af alveolerne, tilvejebringer celler med oxygen, der er nødvendige for indre vejrtrækning.

Cell respiration

Det går ind i systemet med kataboliske reaktioner af stofskifte og energi. Disse processer studerer både biokemi og anatomi og human fysiologi. Gasudveksling i lungerne og vævene er indbyrdes forbundne og umulige uden hinanden. Således leverer ydre vejrtrækning ilt til interstitialvæsken og fjerner kuldioxid fra det. Og det indre, der udføres direkte i cellen ved dets mitokondrier, som tilvejebringer oxidativ phosphorylering og syntesen af ATP-molekyler, bruger oxygen til disse processer.

Krebs-cyklen

Cyklussen af tricarboxylsyrer er den førende i respiration af cellen. Det forener og koordinerer reaktionerne i den iltfri fase af energimetabolisme og processer, der involverer transmembranproteiner. Det fungerer også som leverandør af cellemateriale (aminosyrer, enkle sukkerarter, højere carboxylsyrer) dannet i sine mellemreaktioner og anvendes af cellen til vækst og opdeling. Som vi ser, er gasudveksling i væv og lunger undersøgt i denne artikel, og dens biologiske rolle i menneskets vitalitet er blevet bestemt.